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Optimisation d'approches combinées de métabolomique pour l'étude des effets métaboliques hépatiques induits par l'exposition à l'acide perfluorooctanoîque

Villaret cazadamont, Joran. Optimisation d'approches combinées de métabolomique pour l'étude des effets métaboliques hépatiques induits par l'exposition à l'acide perfluorooctanoîque. PhD, Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2021, 291 p.

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Abstract

L'acide perfluorooctanoïque (PFOA), qui est une substance d'origine humaine, est un des représentants principaux de la famille des composés per/polyfluoro-alkylés (PFAS). Ce composé est utilisé depuis les années 1950 dans de nombreuses applications industrielles et peut, à différentes étapes de son cycle de vie, être relargué dans l’environnement. Il y est très persistant et peut contaminer la chaîne alimentaire, avec une exposition avérée chez l’Homme. La toxicité fortement suspectée de ce composé pose aujourd'hui des questions majeures de santé publique. En 2020, l’EFSA a établi une Dose Hebdomadaire Tolérable de 4,4 ng/kg/semaine pour une combinaison de 4 molécules de la famille des PFAS incluant le PFOA, réduisant fortement les anciennes recommandations établies pour ce composé. De ce fait, une majorité des populations exposées à ce composé dépasse maintenant le nouveau seuil fixé. Plusieurs études suggèrent que le PFOA aurait des effets au niveau hépatique chez l’Homme. Cependant, des données plus complètes sur ses effets métaboliques sont nécessaires pour une évaluation plus précise des dangers associés à cette molécule. L'objectif principal de ce projet de thèse était d'explorer l'ensemble des voies métaboliques hépatiques altérées suite à l’exposition au PFOA, pour les scénarios d’exposition les plus représentatifs possibles de l’exposition Humaine. Pour cela, des approches de métabolomique permettant d’observer les effets de ce composé de manière globale ont été utilisées. La lignée cellulaire hépatique humaine HepaRG a été sélectionnée comme modèle d’étude pour ses fonctionnalités proches des hépatocytes primaires humains au niveau phénotypique, y compris sur le plan de l’expression des enzymes de biotransformation. Pour atteindre cet objectif, des développements méthodologiques ont été nécessaires afin d’optimiser plusieurs étapes clés des protocoles habituellement utilisés en métabolomique et pour les adapter au contexte spécifique de la mise en évidence des effets biologiques de ce type composé. En effet, l’étude des modulations métaboliques induites par des contaminants alimentaires tels que le PFOA doit être évaluée pour de faibles concentrations, et les effets engendrés peuvent être difficiles à mettre en évidence. Ces développements ont permis de considérablement limiter l’introduction de variabilité entre les échantillons, ainsi que d’augmenter le nombre de métabolites pouvant être observés sur le même échantillon biologique. L’ensemble de ces améliorations a été appliquées à l’étude des effets du PFOA par métabolomique. La métabolomique ciblée a été utilisée pour étudier les modulations de métabolites spécifiques impliqués dans les principales voies suspectées d’être affectées par ce composé (acides aminés, métabolites énergétiques et certaines classes de lipides). Des approches métabolomiques non ciblées ont permis d’observer les modulations d’autres métabolites potentiellement affectés par ce composé. Les résultats obtenus en métabolomique ciblée montrent une modulation de certains acides aminés, métabolites énergétiques et classes de lipides par le PFOA pour un temps d’exposition à court terme. Le citrate, le fumarate, l’-cétoglutarate et le malate, qui sont des métabolites appartenant au cycle de Krebs semblent être particulièrement affectés lors d’une exposition à long terme. De plus, les analyses non ciblées réalisées suggèrent que d’autres voies métaboliques pourraient aussi être affectées. À terme, L'approche développée dans ce projet pourra être appliquée pour l'étude des effets d'autres composés de cette famille ainsi que pour d’autres contaminants alimentaires, permettant une meilleure caractérisation des dangers liés à ce type de composés.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Zalko, Daniel and Poupin, Nathalie
Statistics:download
Deposited On:05 Nov 2021 10:01

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